Номер 13, страница 41, часть 2 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 5. Статика. Параграф 29. Равновесие тела. Момент силы. Условия равновесия твёрдого тела - номер 13, страница 41.

Условие.

13. Приведите примеры тел, находящихся в состоянии устойчивого, неустойчивого и безразличного равновесия.

Решение.

Равновесие тела — это состояние, в котором тело сохраняет свою скорость (в частном случае, покоится) при воздействии на него внешних сил. Существует три вида равновесия:

Устойчивое равновесие

Это такое состояние равновесия, при котором тело, выведенное из этого состояния, стремится вернуться в него. Такое равновесие наблюдается, когда центр тяжести тела занимает самое низкое из всех возможных в данных условиях положений. При малом отклонении от положения равновесия потенциальная энергия тела ($E_p$) увеличивается, и возникает равнодействующая сила, которая направлена к положению равновесия.

Ответ: Шар, лежащий на дне сферической чаши; книга, лежащая плашмя на столе; пирамида, стоящая на своём основании; игрушка-неваляшка.

Неустойчивое равновесие

Это такое состояние равновесия, при котором тело, будучи незначительно выведенным из этого состояния, не возвращается в него, а продолжает удаляться. В этом случае центр тяжести тела находится в самом высоком из возможных положений. Потенциальная энергия ($E_p$) тела в этом положении максимальна. Любое малое смещение приводит к уменьшению потенциальной энергии и появлению силы, которая уводит тело дальше от положения равновесия.

Ответ: Шар, находящийся на вершине выпуклой поверхности (например, на вершине другого шара); карандаш или стержень, стоящий вертикально на острие; конус, стоящий на своей вершине; акробат, идущий по канату.

Безразличное равновесие

Это такое состояние равновесия, при котором тело, выведенное из него, остаётся в новом положении, также находясь в равновесии. Это возможно, когда при любом смещении тела его центр тяжести не меняет своей высоты, следовательно, потенциальная энергия ($E_p$) остается постоянной. Равновесие сохраняется в любом из смещённых положений.

Ответ: Шар на горизонтальной плоскости; цилиндр, лежащий на боку на горизонтальной плоскости; колесо на горизонтальной оси, проходящей через его центр тяжести; ручка, лежащая на столе.